egal, Ob wir reden über eine Straße, Auto, Rennwagen oder sogar ein Zugfahrzeug, einem der am einfachsten zu installieren und die meisten Kosten-effektive Leistung Teile, die wir hinzufügen können, ist es ein cold-air-intake. Sie sind so allgegenwärtig geworden, weil sie gut genug funktionieren, dass wir nicht einmal fragen, warum oder wie.
Wir wollten mehr wissen, also haben wir viele Fragen gestellt, wie und warum, und was wir gelernt haben, war augenöffnend., Wir sprachen mit Ingenieuren von K&N und Corsa Performance, zwei Branchenführern im Lufteinlassgeschäft, und wir haben viel gelernt. Lesen Sie weiter und Sie werden auch.
Kaltlufteinlässe gibt es schon lange. Finde muscle-cars mit Haube schöpft. Seitdem hat sich viel geändert, insbesondere Emissionsvorschriften und präzisere Kraftstoffversorgungssysteme, aber die besten Ansaugsysteme basieren auf den gleichen Prinzipien, und die Mathematik und Wissenschaft dahinter ist so faszinierend wie lehrreich.,
Temperatur
Der springende Punkt eines Kaltlufteinlasses besteht darin, kältere Luft zu erhalten, die dichter ist und für ein bestimmtes Volumen mehr Sauerstoff enthält. Je kälter, desto besser. Aber es gibt keine Formel oder Faustregel, die uns sagen wird, wie viel von einem Leistungsanstieg mit einem bestimmten Temperaturabfall zu erwarten ist. Es gibt viele Variablen.,
“ Es gibt nicht eine Standardskala, die wir verwenden, die zeigt, dass, wenn Sie eine Abnahme der Temperatur um X Betrag haben, werden Sie Y Menge in PS gewinnen“, sagte Jonathan Fiello, Vice President of product Development and Engineering für K&N Engineering in Riverside, Calif., „Sie werden signifikante Gewinne auf niedrigem Niveau sehen und dann werden Sie erhebliche Temperaturverluste auf hohem Niveau sehen, aber der Hubraum des Motors hat einen großen Einfluss darauf und auch den Kraftstoff, der verbrannt wird, die Art der Induktion, ob es sich um erzwungene Induktion handelt oder natürlich angesaugt.“
Leistungssteigerungen werden durch eine dynamische Kurve abgebildet, die bei fast allem in der Motor-und Einlassarithmetik zutrifft. Es ist keine lineare Skala. Die Mathematik ist ein bisschen involviert, aber es hilft, viel von der seltsamen Wissenschaft hinter Systemen zu erklären, die wir manchmal für selbstverständlich halten.,
Laut Daniel Marty, Engineering Manager für TMG Performance Products, Muttergesellschaft für Corsa Performance und Volant Performance in Berea, Ohio, nehmen Sie die Anfangstemperatur und dividieren Sie durch die kältere Temperatur, um mit der Berechnung einer potenziellen Leistungssteigerung zu beginnen.dann nimm die Quadratwurzel davon.
Sie müssen dies jedoch auf der Rankine-Skala tun, nicht in Fahrenheit, also addieren Sie 460 Grad zu den Fahrenheit-Temperaturen, um Rankine zu erhalten. Angenommen, Sie sprechen über den Unterschied zwischen 100-Grad-Luft und 70-Grad-Luft, sobald Sie die ganze Mathematik gemacht haben, erhalten Sie eine 2.,8 Prozent Leistungssteigerung für diesen 30-Grad-Unterschied. Einfach, richtig? Nicht genau.
“ Nicht jede 30-Grad-Temperaturänderung ergibt 2,8 Prozent, weil es das Verhältnis der absoluten Temperaturen ist. Wenn Sie also die Skala nach oben schieben und den Unterschied zwischen 250 und 220 Grad (Fahrenheit) sagen, wird dies eine kleinere Verbesserung sein, da Sie denselben Unterschied durch eine größere Zahl teilen“, sagte Marty. „Und dann Quadratwurzeln, dass, so dass je kälter Sie es bekommen, desto mehr, dass die Temperatur zählt. Es basiert also nicht auf Temperaturdifferenz., Es basiert auf dem Temperaturverhältnis und der Quadratwurzel dieses Verhältnisses. Und das ist einfach nicht sehr intuitiv. Die einfachste Sache ist natürlich zu denken, kälter ist besser.“
Wenn Sie die Umgebung eines Rennwagens auf einer Strecke betrachten, sind die Temperaturen wahrscheinlich nicht das, was Sie als“ kalt “ betrachten würden, und sie sind möglicherweise nicht so weit voneinander entfernt, was die erwarteten Leistungssteigerungen verringert, wie in den obigen Beispielen beschrieben.
Angenommen, die Unterhaubentemperatur eines Rennwagens mit Geschwindigkeit beträgt 180 Grad., Die Luft von außen ist deutlich kühler, aber wir fahren im Sommer, wenn die Umgebungstemperaturen noch ziemlich heiß sind. Sagen, es ist 90 Grad. Die Umgebungstemperaturen sind also immer noch heiß genug, dass die einströmende Luft überhaupt nicht kalt ist. Achtzig Grad sind besser als 180 Grad, aber nachdem Sie die Mathematik gemacht haben, beträgt der Leistungsanstieg im besten Fall ungefähr 4 Prozent. Nicht viel, aber du nimmst es.
Aber es ist ein weiteres kritisches Element Kaltlufteinlässe für die Herstellung von Leistung, und das kommt in Form von erhöhten und verbesserten Luftstrom.,
Luftstrom
Ein Kaltlufteinlass, der den Luftstrom im Vergleich zu einem Standardsystem einschränkt, macht alle Vorteile verminderter Lufteinlasstemperaturen zunichte. Damit ein System effektiv ist, muss ein System sicherstellen, dass das einströmende Kaltluftvolumen gleich oder besser ist als das Luftvolumen, das Sie mit dem Lagersystem erhalten haben. Fiello und Marty weisen darauf hin, dass dies mit der Verbesserung der OEM-Systeme immer schwieriger wird. Tatsächlich sind viele OEM-Systeme bereits Kaltluftansaugsysteme.,
Der Schlüssel zur Gewinnung von Leistung aus dem Luftstrom besteht darin, Störungen und Hindernisse zu minimieren, um einen laminaren Luftstrom zu erreichen, dh jeden Luftstrom, der laut Marty auf einem weitgehend parallelen Weg fließt, und um das Luftvolumen zu erhöhen, das in den Motor gelangt, was mehr Kraftstoff erfordert, um zusätzliche Leistung zu erzeugen. Der laminare Luftstrom ist der effektivste in der Unterschallwelt.
Es gibt eine Grenze, was ein serienmäßiges Motorsteuerungssystem aufnehmen wird, insbesondere wenn Sie über neuere Autos sprechen., Fiello sagte, dass mit der Verschärfung der Kraftstoffeinsparungs-und Emissionsstandards die Fenster der Fabrikverkleidungen enger geworden sind. Kits, die einen deutlich größeren Luftstrom erzeugen, erfordern oft eine neue Melodie, die Sie von Unternehmen wie HPTuners, HyperTech, Cobb usw. erhalten würden.
Die Mathematik für den Luftstrom ist viel einfacher und die Leistungsgewinne größer, sagte Marty., „Wenn es zum Beispiel eine Einschränkung in Ihrer Aufnahme gibt, die verursacht, sagen wir, sogar einen Druckabfall von 5 Prozent durch dieses Aufnahmesystem, und Sie könnten diesen Druckabfall auf 1 Prozent senken, diesen Druckabfall, Sie sprechen jetzt nicht über eine Quadratwurzelfunktion. Sie sprechen von einem Verhältnis. Sie erhalten also proportional mehr Leistung durch eine relativ kleine Temperaturänderung als durch eine relativ kleine Temperaturänderung.,“
Wenn Sie Ihr Straßenauto in HPDE fahren, wurden die meisten Kaltlufteinlässe, die Sie finden, von oben nach unten für Sie entwickelt. Sie wurden getestet, um kältere Luft aufzunehmen, Emissionen zu reduzieren und Emissionsstandards zu erfüllen. Wenn Sie ein eigenes System für den Rennsport entwerfen, bietet die Wissenschaft hinter Lufteinlasssystemen einige Regeln, nach denen Sie leben können.
Racing
Fiello sagte, der einfachste Weg, ein wenig mehr Leistung aufzunehmen, sei ein frei fließender Luftfilter, auf den sich K&N seit Jahrzehnten spezialisiert hat., Offroad – Rennwagen und Dirt-Track-Autos benötigen erhebliche Luftfiltermedien, aber ein Straßenrennwagen, der — vermutlich — auf der Strecke bleibt, braucht nicht so viel. Anstatt vier Schichten geölter Baumwollgaze zu haben, benötigen Sie möglicherweise nur zwei Schichten Baumwolle ohne Öl, was zu einem freieren Luftstrom führen würde.
Wenn Sie Ihren Ansaugschlauch verlegen, verwenden Sie größere Schläuche als Lager, minimieren Sie Biegungen-denken Sie an einen erhöhten Radius-und lassen Sie ihn seine Luft so frisch und ungehindert wie möglich aufnehmen., Die Luftkanäle, die den linken Scheinwerfer des BMW E36 und E46 ersetzen, sind großartige Beispiele. Fender Wells haben möglicherweise kühlere Luft als unter der Haube, aber dort gibt es viele Fallstricke. Bremsen emittieren Wärme und Staub, und es gibt eine Menge Turbulenzen in einem Kotflügel gut.
„Also, Nummer eins, überdenke es nicht“, sagte Fiello. „Und Nummer zwei, machen Sie es so einfach und so wenig einschränkend wie möglich.“
Denken Sie auch daran, die Anzahl der Gelenke auf ein Minimum zu beschränken. Jedes Mal, wenn Sie ein Gelenk im Ansaugschlauch haben, haben Sie einen möglichen Störungspunkt in diesem heiligen laminaren Luftstrom.,
“ Wir neigen dazu, dies im Aftermarket auszugleichen, indem wir mehr darauf achten, dass wir überall dort, wo wir ein Gelenk haben, sicherstellen, dass es sich um eine minimale Störung handelt. Wenn es sich also um einen Silikonschlauch über einem Kanal handelt, sehen Sie in einem wirklich guten System, dass der Silikonschlauch eine Aussparung hat, in die der Kanal passt“, sagte Marty. „Aber es ist übrigens nicht etwas, was Sie in einer billigen chinesischen Sache sehen werden.“
Machen Sie ein Lufteinlasssystem gut genug, und Sie benötigen möglicherweise eine Melodie, da sie außerhalb der Kraftstoffparameter liegt, was eine Serienstimmung fließen wird., Das liegt daran, dass OEM-Ingenieure viel mehr Einschränkungen haben. Emissionen und Kraftstoffverbrauch sind sicher groß, aber auch Dinge wie Verpackungs-und Ansauggeräusche, die manche Kunden nicht hören wollen.
„Der Vorteil eines Kaltluftansaugsystems ist die kalte Luft, aber es ist auch die Verringerung der Einschränkung“, sagte Marty. „Die Reduzierung der Einschränkung ist jedoch meistens wichtig, wenn sich Ihr Fuß auf dem Boden befindet, denn dann ist das System weit geöffnet und es möchte die meiste Luft und den größten Teil des Druckabfalls durch das Ansaugsystem durch die Teile, an die wir denken.,“